CN103524473A - 高纯度表儿茶素没食子酸酯制备方法 - Google Patents

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杨永安
魏元刚
钟慧
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季浩
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Abstract

本发明提供一种高纯度的表儿茶素没食子酸酯(ECG)制备方法，属于有机化学技术领域范畴。其中表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量为98.0％～99.9％，制备方法主要由提取、萃取、层析分离、结晶工序组成。本发明的制备工艺重现性好，所得到的表儿茶素没食子酸酯的含量高，收率高，绿色环保无有机溶剂残留，成本低，质量稳定可控，生产周期短，符合清洁生产要求，适合工业化生产。

Description

高纯度表儿茶素没食子酸酯制备方法
技术领域
本发明公开了一种高纯度表儿茶素没食子酸酯(ECG)的制备方法。本发明属于有机化学技术领域范畴。
背景技术
茶多酚是从绿茶中提取的一种多酚类成分，它是由六种以上的单体组成，其中以表儿茶素没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)两种主要成分含量最高、药理活性最强。目前，EGCG已经被广泛利用，而大量ECG直接被丢弃浪费。
由于抗生素耐药性的产生，抗肿瘤药物的巨大副作用以及老年衰老性疾病的增长，天然抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老的药物逐渐引起人们广泛关注。而表儿茶素没食子酸酯(ECG)正是其中药效较强的天然物质之一。
综合国内外研究成果，表儿茶素没食子酸酯(ECG)在抗氧化、清除体内自由基、抑制病毒、抗肿瘤细胞、抗菌等方面作用显著；ECG可明显改善心肌细胞功能，保护心脏免受缺血再灌注而引起的心肌损伤；ECG也可明显改善创伤伤口愈合和瘢痕形成过程；ECG对神经细胞的损伤也能起到保护作用。在此背景条件下，利用先进的分离纯化技术，生产出高纯度的表儿茶素没食子酸酯，将会具有更加明确的社会意义和经济价值。
目前文献报道表儿茶素没食子酸酯(ECG)制备技术虽然很多，但绝大多数的工艺技术都属于实验室制备级别，制备量通常都在毫克至数克之间，最多也只有几十克的制备量，这些技术很难进行大批量工业化生产，也远远满足不了日益增长的市场需求。
在公开的专利号为CN102432577A的《表儿茶素没食子酸酯(ECG)单体的分离纯化方法》的发明专利中，公开了一种表儿茶素没食子酸酯的分离纯化方法，专利中以价格昂贵的“云南大叶种绿茶”为原料制备表儿茶素没食子酸酯，用大量乙酸乙酯提取，生产成本颇高，且针对性不强，不适合工业化生产；以“95％乙醇低温冷藏结晶”冷冻干燥得到98％淡黄色ECG，由于采用小极性溶剂结晶导致产品呈淡黄色，色泽不好，有机溶剂易残留；而该工艺经多次浓缩、干燥，过两次色谱柱，步奏冗杂，连续生产性不强，生产周期长。更重要的是ECG极易氧化破坏而失去药理活性，该过程经过多次长时间加热浓缩、干燥，导致ECG大量破坏，损失大，收率低。而过两次色谱柱更是费时耗材，增大损失，产品收率低。可见，该专利发明方法生产成本高、产品质量不稳定、产品具有机溶剂残留、产品收率低、生产周期长等，并不适合规模化工业化生产。
本发明以廉价易得的茶多酚为原料，以水溶解茶多酚提取ECG，采用单一树脂一次过柱，在纯化水中结晶，减压干燥制备白色粉状的高纯度表儿茶素没食子酸酯。
本发明生产成本低、周期短、过程简单，溶剂只涉及乙酸乙酯和水、树脂可循环利用，完全符合清洁生产。同时，制备的表儿茶素没食子酸酯纯度高、收率高、产品质量稳定、无有机溶剂残留。经过多批生产验证，每批产量可达数十至数百公斤，具有良好的实用性，尤其适合工业化生产。
在已经公开的文献与专利中，还没有与本发明相关或类似的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高纯度的表儿茶素没食子酸酯。本发明的另一目的是提供高纯度表儿茶素没食子酸酯制备方法，通过提取、分离、结晶等手段制备出纯度高、收率高、产品质量稳定、无有机溶剂残留的产品，适合工业化生产。
一种制备高纯度表儿茶素没食子酸酯(ECG)的方法包括如下步骤：
(1)取一定含量的茶多酚粗品，加适量纯化水作溶剂溶解，静置一段时间，过滤，残渣弃去；
(2)加一定体积有机溶剂进行萃取，萃取数次，合并有机溶剂层，减压浓缩至稠膏状，加入适量纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
(3)将上述茶多酚样品溶液过一定型号的大孔吸附树脂柱，进行洗脱，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
(4)将上述表儿茶素没食子酸酯溶液减压浓缩至稠膏状后，加入适量结晶溶剂溶解，放冷，加入少量高纯度表儿茶素没食子酸酯晶种，静置，在一定温度下结晶，过滤，纯化水洗涤，干燥，即得高纯度表儿茶素没食子酸酯。
上述步骤(1)中，纯化水用量为2～10倍量(M∶V)，优选4倍量；静置时间为2～48h，优选24h。
上述步骤(2)中，所用的萃取溶剂可以为乙酸乙酯、正丁醇和异丙醇，优选乙酸乙酯；萃取次数为1～3次，优选2次；萃取溶剂用量为原料茶多酚粗品的2～10倍量(M∶V)，优选6倍量；浓缩物可加原料茶多酚粗品重量的2～6倍量纯化水溶解，优选3倍量。
上述步骤(3)中，层析柱大孔吸附树脂的型号可以为HPD-100、300、400、500、600，或D101、D130，优选HPD-600；洗脱剂可以为纯化水、5～30％乙醇、5～10％丙酮，优选纯化水；纯化水的洗脱用量为3～15倍柱体积(V∶V)，优选7倍柱体积；综合对上样量、吸附率、解吸速度、洗脱率、最终成品收率等各方面因素的考察，层析柱按常规操作方法装填，装柱量不少于柱高的2/3，最好选用直径与柱高比在1∶4～1∶6的柱子；洗脱速度优选为1000～2000ml/min。
上述步骤(4)中，表儿茶素没食子酸酯溶液可在55～75℃下减压浓缩，优选65℃；加入的溶剂可以为纯化水、甲醇、乙醇、丙酮，优选为纯化水；溶剂的用量为稠膏重量的2～6倍，优选为5倍量；结晶温度为0～30℃，优选2～8℃，进一步优选为4℃；结晶时间为6～48小时，优选为24小时；结晶干燥温度为40～80℃，优选60℃。
本发明通过科学可行的方法从茶多酚中经提取、分离纯化、结晶等一系列步骤，提供了一种含量高、成分明确、质量可控、药效确切、副作用小的表儿茶素没食子酸酯制备方法，该原料在抗氧化、抗病毒、抑菌、心脑血管疾病及抗肿瘤等方面效果明显。本发明的制备工艺已经通过多批生产验证，证明其重复性、稳定性良好，原料的得率高，适合工业化生产。
具体实施方式
以下实施例中，所用的水为纯化水，乙醇为药用级，茶多酚粗品为市售绿茶提取物，其中表儿茶素没食子酸酯含量为10～60％的粗品均可适用于本发明提供的工艺，样品中表儿茶素没食子酸酯含量采用高效液相色谱法(HPLC)测定。
下列实施例旨在进一步举例描述本发明，不应理解为对本发明范围的限制。
实施例1
取茶多酚粗品(ECG含量为40.4％)10kg，加40L纯化水于室温搅拌溶解，室温下静置24h，过滤，残渣弃去；
滤液加60L乙酸乙酯进行萃取2次，合并乙酸乙酯层，于60℃减压浓缩至稠膏状，加入30L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
将上述茶多酚样品溶液过装有HPD-600大孔吸附树脂层析柱，加纯化水100L进行充分解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
将上述表儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水18L溶解，放冷，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表儿茶素没食子酸酯做为晶种，静置，在4℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于60℃下减压干燥，得表儿茶素没食子酸酯原料3.8kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表儿茶素没食子酸酯含量为99.9％。
实施例2
取茶多酚粗品(ECG含量为48.4％)10kg，加100L纯化水于室温搅拌溶解，室温下静置24h，过滤，残渣弃去；
滤液加100L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层，于60℃减压浓缩至稠膏状，加入30L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
将上述茶多酚样品溶液过装有D101大孔吸附树脂层析柱，加10％乙醇100L进行充分解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
将上述表儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入丙酮8L溶解，放冷，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表儿茶素没食子酸酯做为晶种，静置，在25℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于55℃下减压干燥，得表儿茶素没食子酸酯原料3.1kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表儿茶素没食子酸酯含量为99.2％。
实施例3
取茶多酚粗品(ECG含量为39.4％)10kg，加20L纯化水于室温搅拌溶解，室温下静置2h，过滤，残渣弃去；
滤液加20L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层，于60℃减压浓缩至稠膏状，加入30L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
将上述茶多酚样品溶液过装有HPD-600大孔吸附树脂层析柱，加纯化水100L进行充分解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
将上述表儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入乙醇10L溶解，放冷，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表儿茶素没食子酸酯做为晶种，静置，在20℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于80℃下减压干燥，得表儿茶素没食子酸酯原料2.1kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表儿茶素没食子酸酯含量为98.6％。
实施例4
取茶多酚粗品(ECG含量为38.6％)10kg，加40L纯化水于室温搅拌溶解，室温下静置24h，过滤，残渣弃去；
滤液加60L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层，于60℃减压浓缩至稠膏状，加入30L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
将上述茶多酚样品溶液过装有HPD-100大孔吸附树脂层析柱，加5％丙酮100L进行充分解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
将上述表儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入甲醇15L溶解，放冷，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表儿茶素没食子酸酯做为晶种，静置，在0℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于40℃下减压干燥，得表儿茶素没食子酸酯原料2.8kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表儿茶素没食子酸酯含量为98.9％。
实施例5
取茶多酚粗品(ECG含量为40.1％)10kg，加40L纯化水于室温搅拌溶解，室温下静置48h，过滤，残渣弃去；
滤液加60L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层，于60℃减压浓缩至稠膏状，加入30L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
将上述茶多酚样品溶液过装有HPD-400大孔吸附树脂层析柱，加纯化水100L进行充分解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水22L溶解，放冷，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表儿茶素没食子酸酯做为晶种，静置，在20℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于55℃下减压干燥，得表儿茶素没食子酸酯原料3.3kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表儿茶素没食子酸酯含量为99.0％。

Claims (5)

1.一种高纯度的表儿茶素没食子酸酯制备方法，由以下步骤组成：
(1)取一定含量的茶多酚粗品，加适量纯化水作溶剂溶解，静置一段时间，过滤，残渣弃去；
(2)加一定体积有机溶剂进行萃取，萃取数次，合并有机溶剂层，减压浓缩至稠膏状，加入适量纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液；
(3)将上述茶多酚样品溶液过一定型号的大孔吸附树脂柱，进行洗脱，得到表儿茶素没食子酸酯溶液；
(4)将上述表儿茶素没食子酸酯溶液减压浓缩至稠膏状后，加入适量结晶溶剂溶解，放冷，加入少量高纯度表儿茶素没食子酸酯晶种，静置，在一定温度下结晶，过滤，纯化水洗涤，干燥，即得高纯度表儿茶素没食子酸酯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中纯化水用量为2～10倍量(M∶V)，优选4倍量；静置时间为2～48h，优选24h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中萃取所用的有机溶剂可以为乙酸乙酯、正丁醇或异丙醇，优选乙酸乙酯；萃取次数为1～3次，优选2次；萃取溶剂用量为原料茶多酚粗品的2～10倍量(M∶V)，优选6倍量；浓缩物可加原料茶多酚粗品重量的2～6倍量纯化水溶解，优选3倍量。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所用的层析柱填料大孔吸附树脂型号可以为HPD-100、300、400、500、600，或D101、D130，优选HPD-600；层析柱所用的洗脱溶剂可以为纯化水、5～30％乙醇、5～10％丙酮，优选纯化水。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中加入的结晶溶剂可以为纯化水、甲醇、乙醇、丙酮，优选为纯化水；溶剂的用量为稠膏重量的2～6倍，优选为5倍量；结晶温度为0～30℃，优选2～8℃，进一步优选为4℃；结晶时间为6～48小时，优选为24小时；结晶干燥温度为40～80℃，优选60℃。
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